一、目的及要求
掌握内标定量的方法,熟悉气相色谱仪热导检测器(TCD)。
二、实验原理
热导检测器是气相色谱中通用性较好的一种检测器,只要被检测组分与载气的热导率不同,就可以被检测出来。由于氢气的热导率比一般被测的物质都大得多,故用氢气作为流动相,用热导检测,灵敏度高。氮气的热导率居中,用它作流动相不仅灵敏度低,而且若待测物的热导率小于氮气的热导率时出正峰,那么大于氮气的物质就要出倒峰。另外,物质浓度与峰面积之间的线性关系也差。
内标法是一种常用的比较准确的定量方法。当样品混合物所有组分不能全部流出或组分含量相差很大时,归一化法就不适用了,此时可考虑选择内标法。内标法的优点在于它的准确性不受进样准确性的影响,而且没有归一化法的限制。但是,每次分析都需要在样品中准确加入内标物,就使操作手续烦琐。
有关热导检测器检测和内标法测定样品含量的具体原理,请参见教科书相关内容。
本实验以95%乙醇作样品,用内标法测定其中水的含量,色谱柱的固定相为GDX-102,此时出峰顺序以相对分子质量大小顺序出柱,小者先出。
三、仪器与试剂
1.仪器
1102型气相色谱仪
BF-2002色谱工作站
色谱柱:GDX-102(2 m×3 mm)
TCD检测器
载气:H2载气流速为40 mL/min
2.试剂
蒸馏水
无水甲醇(分析纯)
95%乙醇(分析纯)
四、操作步骤
1.开启氢气发生器。
2.打开气相色谱仪主机,按下列条件设置仪器控制参数。
柱箱温度:110℃。
进样器温度(或气化室温度):160℃。
检测器TCD温度:160℃。
热丝温度:180℃(桥电流约为200 mA)。
放大:10。
极性:正。
3.检查气路的密封性。
4.配制溶液:
配制样品溶液①:分别准确吸取0.5 mL甲醇、0.4 mL水于试管中,混匀。
样品溶液②:准确吸取0.5 mL甲醇于已定容的10 mL 95%乙醇容量瓶中,混匀(甲醇密度在25℃时为0.790 g/mL)。
5.设置色谱工作站参数
通道:A。 采集时间:10 min。
起始峰宽水平:5。满屏时间:10。
量程:1 000。定量方法:内标法。
其他为默认值。
6.当液晶屏幕的右上角显示为“就绪”状态时,待仪器基线稳定,即可进样。进样的同时,用鼠标点击工作站上的“谱图采集”按钮(绿色);开始记录图谱。
若想在设定的“采集时间”前终止实验,可用鼠标点击工作站上的“手动停止”按钮(红色),然后,存储并处理图谱数据。
7.进5μL空气,测定死时间。
8.测定甲醇、水的相对校正因子 样品溶液①,进样1μL,进样3次。
9.测定95%乙醇中水的含量 样品溶液②,进样1μL,进样3次。
10.关机时,先关热导检测器,再将各温度设置到室温,最后打开柱温箱降温。待仪器温度降到室温时,方可关闭载气。
五、数据处理
用样品溶液(1)不同进样次数测得的峰高均值,计算色谱峰高质量校正因子。计算公式如下
将数据代入下式
六、思考题
1.作为内标物的条件是什么?加入内标物甲醇的量如何考虑?加多了或加少了有什么影响?
2.测f甲醇时,若与样品进了相同的量,衰减不变,则会出现什么结果?若不知道水、甲醇、乙醇的出柱顺序时,可以如何测知?
3.若用此法测定冰醋酸中的水分,已知HAc中含水约为0.2%(g/mL),试设计一个配制溶液的方法。(取多少样品?加多少内标?)
七、注意事项
1.以H2作载气,TCD作检测器时,一定要注意在开机前进行检漏,并将尾气通向室外以免发生意外。
2.不通载气,一定不能加桥电流。
3.量取样品时,操作应快速,准确,以防样品挥发。
4.氢气是易燃、易爆气体,使用时注意要保持室内空气畅通。
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